[發明專利]一種兼容雷達隱身與紅外隱身的耐高溫進氣道及其制備方法

有效

• 申請號: 201710890901.6
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107804470B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 郝璐;劉海韜;楊曉樹;劉曉菲;戴全輝
• 申請（專利權）人: 北京機電工程研究所
• 主分類號: B64D33/02
• 分類號: B64D33/02;B64F5/10
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 趙曉宇

本發明公開一種兼容雷達隱身與紅外隱身的耐高溫進氣道及其制備方法。從內而外由雷達隱身與紅外隱身兼容區涂層、陶瓷涂層、吸波承載一體化層、電磁屏蔽層、陶瓷涂層和低發射率紅外隱身涂層組成。雷達隱身與紅外隱身兼容區涂層具有周期性圖案，是由貴金屬和SiO₂粘結而成；陶瓷涂層由玻璃層或莫來石層構成；吸波承載一體化層由纖維增強耐高溫陶瓷基吸波復合材料構成；電磁屏蔽層由高電導率的碳纖維或碳化硅纖維構成；紅外隱身區涂層由低發射率貴金屬鍍膜構成。該耐高溫進氣道具有工作溫度高、可設計性強，同時兼容雷達隱身與紅外隱身等優點，可解決高超聲速飛行器進氣道在劇烈氣動加熱條件下的雷達隱身和紅外隱身問題。

技術領域

本發明屬于高超聲速飛行器隱身技術領域，具體涉及一種兼容雷達隱身與紅外隱身的耐高溫進氣道及其制備方法。

背景技術

超聲速飛行條件下(Ma2以上)產生的劇烈氣動加熱會導致高超聲速飛行器進氣道的環境溫度超過600℃，最高可達800℃，紅外輻射異常突出。由于進氣道是高超聲速飛行器前向最主要的雷達散射源與紅外輻射源，因此，迫切需要發展兼容雷達隱身與紅外隱身的耐高溫進氣道以提高飛行器的隱身性能。

兼容雷達隱身與紅外隱身的難點在于兩者之間存在設計矛盾：中國專利《一種兼容雷達和紅外隱身織物及其制備和應用》(授權號：CN 103710991 B)中公開了一種兼容雷達和紅外隱身織物及其制備方法，其不足之處在于，雷達隱身涂層紅外發射率偏高，不能滿足進氣道對紅外隱身的應用需求；中國專利《在涂有雷達吸波層物體表面加涂紅外隱身涂層的方法》(授權號：CN 103980806 B)中公開了一種雷達吸波層物體表面加涂紅外隱身涂層的方法，其不足之處在于，由于紅外隱身涂層具有雷達波高反射特性，使其雷達隱身性能變差，不能滿足進氣道對雷達隱身的應用需求；中國專利《雷達與紅外兼容隱身材料及其制備方法》(授權號：CN 102179968 B)中公開了一種兼容雷達和紅外隱身織物及其制備方法，該方法可初步實現雷達和紅外隱身的兼容，其不足之處在于，該雷達與紅外兼容隱身材料采用樹脂基復合材料，不能耐受超聲速飛行器的高溫條件，所公開的制備技術不適用于耐高溫進氣道。綜上可知，目前針對兼容雷達隱身與紅外隱身的研究主要集中在平板材料級，而部件級原理樣件對電磁波的散射特性與平板材料存在本質不同。

發明內容

針對上述不足和應用需求，本發明公開了一種兼容雷達隱身與紅外隱身的耐高溫進氣道。根據進氣道不同部位對雷達隱身和紅外隱身的貢獻程度，對其隱身性能進行分區優化設計：進氣道的雷達散射主要來源于內表面的腔體散射，紅外輻射則來源于進氣道的內、外表面，因此可將進氣道分為雷達隱身與紅外隱身兼容區(內表面)和紅外隱身區(外表面)兩部分。其核心在于在雷達隱身與紅外隱身兼容區的設計：在耐高溫吸波承載一體化陶瓷基復合材料內表面復合具有周期性圖案的耐高溫低發射率紅外隱身涂層，獲得對電磁波的低通高阻特性和低發射率特性，最終實現進氣道內表面在高溫下雷達隱身與紅外隱身的兼容；紅外隱身區是在耐高溫吸波承載一體化陶瓷基復合材料外表面復合具有低紅外發射率的耐高溫貴金屬薄膜涂層，實現進氣道在高溫下的紅外隱身特性。本發明同時給出了一種上述耐高溫進氣道的制備方法。